广东省梅州市梅县2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题
试卷更新日期：2024-03-14 类型：期末考试
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合要求的。
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1. 如图所示，一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是（ ）
A、小球每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但位移一定相同 B、小球通过平衡位置时，速度为零，位移最大 C、小球每次经过平衡位置时，位移相同，速度也一定相同 D、若位移为负值，则加速度一定为负值2. 如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图像。已知甲、乙两个振子质量相等。则（ ）
A、甲、乙两振子的振幅之比为 B、甲、乙两振子的频率之比为 C、第1s内甲振子的加速度为正值 D、第2s末乙的回复力最大3. 如图所示，把茶杯压在一张白纸上，第一次用水平力迅速将白纸从茶杯下抽出；第二次以较慢的速度将白纸从茶杯下抽出。下列说法中正确的是（ ）
A、第二次拉动白纸过程中，纸对茶杯的摩擦力大一些 B、第一次拉动白纸过程中，纸对茶杯的摩擦力大一些 C、第二次拉出白纸过程中，茶杯增加的动量大一些 D、第一次拉出白纸过程中，纸给茶杯的冲量大一些4. 如图所示，质量为的光滑圆弧形槽静止在光滑水平面上，质量也为m的小钢球从槽的顶端A处由静止释放，则（ ）
A、小球和槽组成的系统动量守恒 B、小球不可能到达与A等高的C点 C、小球下滑到底端B的过程中，小球和槽组成的系统机械能守恒 D、小球下滑到底端B的过程中，小球所受合力的瞬时功率增大5. 如图所示，一个夹层中空质量为m的圆柱形零件内部放有一个略比夹层宽度小一点质量也为m的小圆柱体，初始时小圆柱体位于大圆柱夹层的顶部，此时大圆柱体与地面的接触位置为A点，如甲图所示，现小圆柱体受到微小的扰动，从顶部滚下，截面图如乙图所示，忽略一切接触部位的摩擦，以下说法中正确的是（ ）
A、小圆柱体下落到最低点时，大圆柱体与小圆柱体速度相同 B、小圆柱体会再次到达顶部，此时大圆柱体与地面的接触位置在A点右侧 C、小圆柱体会再次到达顶部，此时大圆柱体与地面的接触位置在A点左侧 D、小圆柱体会再次到达顶部，此时大圆柱体与地面的接触位置在A点6. 如图甲所示，质量为的木块静止在光滑的水平面上，0时刻起在木块右端施加一水平向右、大小按图乙所示随时间变化的拉力 ， 图像为一半圆，后撤去力。则整个过程中物体所受拉力的冲量大小以及木块在末的速度大小分别为（ ）
A、 ， B、 ， C、 ， D、 ，7. 如图所示，光滑的水平面上，小球A以速度v0向右运动并与原来静止的小球B发生对心正碰，碰后A球速度反向，大小为 ，B球的速率为 。A、B两球的质量之比为（ ）
A、12：5 B、8：5 C、5：8 D、5：12二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
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8. 两物体组成的系统总动量守恒，这个系统中（ ）A、一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度 B、一物体受合力的冲量与另一物体所受合力的冲量相同 C、两个物体的动量变化总是大小相等、方向相反 D、系统总动量的变化为零9. 如图甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子，在C、D两点之间做简谐运动，O点为平衡位置。振子到达D点开始计时。以竖直向上为正方向，在一个周期内的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A、振子在O点受到的弹簧弹力等于零 B、振子做简谐运动的表达式为 C、的时间内，振子通过的路程为 D、和时，振子的速度不同，但加速度大小相等10. 如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为m1和m2的两物块A、B相连接，并且静止在光滑的水平面上，其中m2=4kg。现使m1瞬时获得水平向右的速度，并以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得（ ）
A、在t1时刻A与B两物块的动能之比为2：1 B、在t4时刻A与B两物块间的弹簧处于伸长状态 C、从t3到t4时刻弹簧由伸长状态逐渐恢复原长 D、从0到t4过程中弹簧的最大弹性势能为6 J三、实验题：本大题有2小题，共14分。
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11. 为验证动量守恒定律，某兴趣小组设计了如图所示的实验装置，气垫导轨已经调制成水平状态，两个滑块A、B分别静置在气垫导轨上，在滑块A的右侧以及滑块B的左侧都安装了弹簧片，滑块A、B的上方安装了宽度相同的遮光片。C、D为固定在气垫导轨上的光电门，用于记录遮光片经过光电门的时间。
(1)、某同学进行的实验步骤如下：①测量滑块A、B的质量（含弹簧片及遮光片），分别记为mA、mB；
②测量滑块A、B上的遮光片的宽度，记为d；
③给滑块A一个向右的瞬时冲量，观察滑块A的运动情况及A、B两滑块在相碰后各自的运动情况；
④记录下滑块A经过光电门C的时间第一次为△t1、第二次为△t2；
⑤记录下滑块B经过光电门D的时间△t3。
(2)、可根据以上实验，完成下列填空（用测量量符号mA、mB、d、△t1、△t2和△t3等表达）：①碰撞前滑块A的速度大小v0= ， 碰撞后滑块A的速度大小v1=；
②碰撞后滑块B的速度大小v2=；
③若满足等式：成立，则系统动量守恒。
12. 用图甲所示电路测量常温下纯净水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内纯净水的水量，玻璃管两端接有导电活塞，右活塞固定，左活塞可自由移动，实验过程如下：
(1)、按图甲连接电路，电源为理想电源，内阻不计；R为电阻箱，R1、R2为两个阻值相同的定值电阻，V1、V2为两个量程相同的理想电压表。(2)、不同水柱长度L及其电阻R的测量。①用10分度游标卡尺测量玻璃管的内径d，示数如图乙所示，则d=mm；
②向玻璃管内注满纯净水，并用刻度尺测量水柱长度L；
③把S拨到1位置，记录电压表V1示数；
④把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表示数相同，记录电阻箱的阻值R；则此时玻璃管内水柱的电阻Rx=；
⑤根据测量数据，可得纯净水的电阻率为ρ=。（用Rx、d、L表示）
⑥改变玻璃管内水柱长度，重复实验，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；
⑦断开S，整理好器材。
四、计算题（本大题有3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和必要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)
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13. 在刚刚结束的第19届杭州亚运会上，16岁的中国姑娘全红婵最后一跳逆天反超，获得评委们的四个满分，从而获得女子10米跳台冠军。如图所示，在比赛中质量为的全红婵，从跳台上以初速度竖直向上跳起，从跳台上起跳到入水前重心下降了。入水后由于水的阻力使速度减为0，全红婵从接触水面到下沉到最低点经历的时间为 ， 重力加速度为 ， 不计空气阻力。求：
(1)、全红婵入水瞬间的动量；(2)、全红婵入水后，水的平均阻力大小。14. 如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为m、带电量为的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g，。
(1)、若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，求滑块到达B点的速度；(2)、在（1）的情况下，求滑块到达B点时对轨道的压力；(3)、改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小；15. 如图所示，水平面上有一凹槽，一辆长、质量的平板车停在凹槽最左端，上表面恰好与水平面平齐。轻质弹簧左端固定在墙上，右端与一质量小物块（视为质点）接触但不连接。用一水平力F缓慢向左推小物块，当力F做功时突然撤去该力，一段时间后，小物块刚滑上平板车，且平板车第一次与凹槽右端碰撞前平板车与小物块已共速，平板车第一次与凹槽左端碰撞前平板车与小物块也已共速。小物块与平板车之间的动摩擦因数 ， 取重力加速度大小 ， 其他摩擦不计，平板车与凹槽两端的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短。求：
(1)、小物块刚滑上平板车时的速度的大小；(2)、平板车第一次与凹槽右端碰撞前瞬间，平板车与小物块的共同速度的大小；(3)、上述过程中，小物块到凹槽右端的最近距离。